一种放射源位置检测装置的制作方法

本发明涉及核化工领域，具体一种放射源位置检测装置。

背景技术：

放射性同位素中子源具有体积小，结构简单，便于携带的优点，在仪表测量、中子照相、反应堆启动、核燃料检验、辐射育种等多个科研领域得到了广泛应用。但是，中子是一种贯穿能力很强的致电离辐射，使用中子源的时候必须考虑外照射的防护，减小工作人员受到的剂量。

在非照射性工作期间，中子源必须放置在储存罐内，由储存罐的屏蔽结构提供必要的防护，减少相关人员受到的照射剂量，确保人员安全。

目前，较为安全的移动中子源的方式是气动方式，将中子源放置在传送管道中，管道一端置于储存罐内，屏蔽辐射；另一端置于照射目标附近。使用中子源时，利用压缩空气将中子源从储存罐中打出，沿着管道传送到照射目标附近。使用结束时，再利用压缩空气，将中子源沿着管道反向传送到储存罐中。通过远距离传输中子源的方式，减少工作人员的受照剂量率。但是，受传输管道的管径、长度及布置方式等的影响，中子源在传输管道中可能存在卡住的危险，导致中子源位置无法做到准确判断，从而导致工作人员意外受照射。

有鉴于此，特提出本发明。

技术实现要素：

针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种放射源位置检测装置，至少能够判断中子源是否能够回到储源罐中。

本发明的技术方案如下：

一种放射源位置检测装置，包括储源罐、用于检测来自所述储源罐的中子源的位置的位置跟踪组件和光电倍增管组件；所述光电倍增管组件靠近所述储源罐设置以通过其计数变化判断中子源位置。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，所述光电倍增管组件的信号输出给数据采集卡进而输出给上位机。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，所述光电倍增管组件为两个，分别设置于所述储源罐上方和侧边。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，两个光电倍增管组件的信号输出给同一数据采集卡。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，所述光电倍增管组件包括碘化钠晶体、光电倍增管和信号放大器；所述碘化钠晶体探测伽马信号并将伽马信号转化为光信号；所述光电倍增管采集该光信号并转化为电信号，最后通过放大器将信号放大后输出。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，所述位置跟踪组件包括布置于所述中子源传输路径的接近开关。

进一步地，上述的放射源位置检测装置，所述接近开关的数量为3个，分别布置于所述中子源传输路径的不同位置。

本发明的有益效果如下：

1、本发明通过光电倍增管组件的计数变化来判断中子源是否顺利回到储源罐，配合位置跟踪组件能够有效提高判断概率，降低人员意外受照射的风险。

2、本装置容易搭建，移植性强，应用广泛。

附图说明

图1为本发明的一个实施例的放射性位置检测装置的结构示意图。

图2为位置追踪组件的结构示意图。

上述附图中，1、光电倍增管组件；2、储源罐；3、光电倍增管组件；4、数据采集卡；5、上位机；11、接近开关；12、接近开关；13、接近开关；14、中子源路径。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本发明进行详细的描述。

为了检测储源罐的中子源位置，一种技术方案是在气动传输为动力的中子源系统的中子源路径14上布置接近开关。但是，尽管在中子源传输管道上加入了若干接近开关，以跟踪中子源通过传输管道的位置，但是受接近开关自身灵敏度及压缩空气压力大小的影响，给通过接近开关掌握中子源的位置带来了一定的困难。当中子源通过接近开关所在位置时，接近开关能迅速响应，通过其电压变化(阶跃变化)，判断其是否通过该位置。但是，在具体的实践工作中，我们发现，当空气压力较大时，中子源运动速度较快，接近开关无法捕捉变化信号；另外，由于管道并非直线布置，所以，可能发生中子源卡在某一位置的风险，特别是当中子源在回储源罐的时候，如果卡在离储源罐较近的位置，会对工作人员造成较大的受照射剂量。

进一步地，为了增加上述技术方案的效果，确保中子源顺利回到储源罐2，在上述方案上，进行了进一步完善，即在储源罐2上方和侧面分别布置两个光电倍增管组件(1，3)，该组件主要由碘化钠晶体、光电倍增管、信号放大器组成，碘化钠晶体探测伽马信号并将伽马信号转化为光信号，然后光电倍增管采集该光信号并转化为电信号，最后通过放大器将信号放大后输出。通过实验，我们发现，当中子源在储源罐2中时，两个光电倍增管组件的计数较低，分别为0-5个/s和0-10个/s，当中子源离开储源罐2时，计数变化了几十倍。所以，根据计算机采集的光电倍增管组件输出的信号，可以很好的判断中子源是否回到储源罐2。

具体而言，本实施例的放射源位置检测装置，包括储源罐2、用于检测来自所述储源罐2的中子源的位置的位置跟踪组件和光电倍增管组件(1，3)；所述光电倍增管组件(1，3)靠近所述储源罐2设置以通过其计数变化判断中子源位置。

如图1所示，所述光电倍增管组件(1，3)的信号输出给数据采集卡4进而输出给上位机5。所述光电倍增管组件(1，3)为两个，分别设置于所述储源罐2上方和侧边。两个光电倍增管组件(1，3)的信号输出给同一数据采集卡4。所述光电倍增管组件(1，3)包括碘化钠晶体、光电倍增管和信号放大器；所述碘化钠晶体探测伽马信号并将伽马信号转化为光信号；所述光电倍增管采集该光信号并转化为电信号，最后通过放大器将信号放大后输出。

如图2所示，所述位置跟踪组件包括布置于所述中子源传输路径的接近开关(11，12，13)。所述接近开关的数量为3个，分别布置于所述中子源传输路径的不同位置。

本实施例中，利用数据采集卡4采集布置在储源罐2上方和侧面的光电倍增管组件的信号，通过比较采集信号的大小，可以跟踪中子源是否顺利回到罐中，降低工作人员意外受照射的风险。通过光电倍增管组件的计数变化来判断中子源是否顺利回到储源罐2，配合位置跟踪组件能够有效提高判断概率，降低人员意外受照射的风险。本装置容易搭建，移植性强，应用广泛。

显然，本领域的技术人员可以对本发明进行各种改动和变型而不脱离本发明的精神和范围。这样，倘若对本发明的这些修改和变型属于本发明权利要求及其同等技术的范围之内，则本发明也意图包含这些改动和变型在内。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种放射源位置检测装置，包括储源罐、用于检测来自所述储源罐的中子源的位置的位置跟踪组件和光电倍增管组件；所述光电倍增管组件靠近所述储源罐设置以通过其计数变化判断中子源位置。本发明的有益效果如下：本发明通过光电倍增管组件的计数变化来判断中子源是否顺利回到储源罐，配合位置跟踪组件能够有效提高判断概率，降低人员意外受照射的风险。本装置容易搭建，移植性强，应用广泛。

技术研发人员：刘东海;章秩烽;张巍;朱庆福;罗皇达
受保护的技术使用者：中国原子能科学研究院
技术研发日：2019.03.18
技术公布日：2019.06.14